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TitreTemporal variations of methane concentration and isotopic composition in groundwater of the St. Lawrence Lowlands, eastern Canada
AuteurRivard, C; Bordeleau, G; Lavoie, D; Lefebvre, R; Malet, X
SourceHydrogeology Journal vol. 26, issue 2, 2017 p. 533-551, https://doi.org/10.1007/s10040-017-1677-y (Accès ouvert)
Année2017
Séries alt.Ressources naturelles Canada, Contribution externe 20170257
ÉditeurSpringer Nature
Documentpublication en série
Lang.anglais
DOIhttps://doi.org/10.1007/s10040-017-1677-y
Mediapapier; en ligne; numérique
Formatspdf; html
ProvinceQuébec
SNRC21L/12
Lat/Long OENS -72.0000 -71.5000 46.7500 46.5000
Sujetsressources en eau souterraine; géochimie des eaux souterraines; pollution de l'eau souterraine; qualité de l'eau; ressources pétrolières; recuperation d'hydrocarbures; hydrocarbures; gaz; géologie du substratum rocheux; lithologie; roches sédimentaires; schistes; roches clastiques; carbonates; méthane; migration des hydrocarbures; études des isotopes stables; isotopes de carbone; isotopes d'hydrogène; rapports isotopiques; puits d'observation; puits de gaz; puits d'eau; géochimie du carbone; carbone organique; Basses-Terres du Saint-Laurent; Groupe de Lorraine ; Formation de Nicolet ; Argile d'Utica ; Groupe de Sainte-Rosalie ; Formation de Lotbinière; Formation de Les Fonds ; surveillance; combustibles fossiles; hydrogéologie; géologie de l'environnement; géochimie; Nature et environnement; Sciences et technologie; Phanérozoïque; Paléozoïque; Ordovicien
Illustrationslocation maps; geoscientific sketch maps; stratigraphic charts; cross-sections; tables; time series; plots
ProgrammeGéosciences environnementales, Gaz de schiste - les eaux souterraines
Diffusé2017 11 10
Résumé(disponible en anglais seulement)
Dissolved methane concentrations in shallow groundwater are known to vary both spatially and temporally. The extent of these variations is poorly documented although this knowledge is critical for distinguishing natural fluctuations from anthropogenic impacts stemming from oil and gas activities. This issue was addressed as part of a groundwater research project aiming to assess the risk of shale gas development for groundwater quality over a 500-km2 area in the St. Lawrence Lowlands (Quebec, Canada). A specific study was carried out to define the natural variability of methane concentrations and carbon and hydrogen isotope ratios in groundwater, as dissolved methane is naturally ubiquitous in aquifers of this area. Monitoring was carried out over a period of up to 2.5Êyears in seven monitoring wells. Results showed that for a given well, using the same sampling depth and technique, methane concentrations can vary over time from 2.5 to 6 times relative to the lowest recorded value. Methane isotopic composition, which is a useful tool to distinguish gas origin, was found to be stable for most wells, but varied significantly over time in the two wells where methane concentrations are the lowest. The use of concentration ratios, as well as isotopic composition of methane and dissolved inorganic carbon (DIC), helped unravel the processes responsible for these variations. This study indicates that both methane concentrations and isotopic composition, as well as DIC isotopes, should be regularly monitored over at least 1Êyear to establish their potential natural variations prior to hydrocarbon development.
Résumé(Résumé en langage clair et simple, non publié)
Il est connu que les concentrations en méthane dans les eaux souterraines varient dans l'espace et le temps. Cependant, la grandeur de ces variations est peu documentée et ces informations sont critiques pour distinguer les fluctuations naturelles des impacts anthropiques pouvant découler des activités industrielles. Une étude hydrogéologique a été réalisée dans la région de St-Édouard (500 km2), située dans les Basses-Terres du St-Laurent, qui fût la cible d'activités d'exploration pour les gaz de schiste entre 2006 et 2010, avant l'arrivée du moratoire. Les résultats ont montré que les concentrations en méthane peuvent varier dans le temps de 2.5 à 6 fois la plus faible concentration mesurée pour un puits donné. Les isotopes de méthane, qui sont un outil permettant d¿identifier l'origine du gaz, ont montré des valeurs relativement stables pour la plupart des puits, mais variaient significativement dans le temps dans deux puits ayant des concentrations relativement faibles. Ceci indique que non seulement les concentrations en méthane, mais également ses isotopes, devraient être suivis pendant au moins un an pour connaître les variations naturelles avant toute activité pétrolière.
GEOSCAN ID310587